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第1章 喀斯特适生植物的适生机制1

1.1 喀斯特典型土壤环境3

1.1.1 碳酸盐岩和石灰土3

1.1.2 石灰土的形成及基本属性4

1.1.3 石灰土的酸碱特征5

1.1.4 石灰土的持水特征5

1.1.5 石灰土的养分特征7

1.1.6 钙镁元素在碳酸盐岩—石灰土—植物中的迁移特征7

1.2 喀斯特适生植物的形态特征9

1.2.1 叶片形态及解剖学特征10

1.2.2 根、茎形态结构及株型13

1.3 植物的喀斯特适生性生理生态机制17

1.3.1 光合作用机制18

1.3.2 无机营养机制25

1.3.3 碳酸酐酶作用机制28

1.3.4 生物多样性作用机制36

1.3.5 钙调控作用及高钙适应机制46

1.3.6 根系分泌有机酸作用机制50

1.4 植物的喀斯特适生性与生态系统的稳定性54

1.4.1 适生植物对生态系统中的水分的调节54

1.4.2 适生植物对生态系统中的碳循环的调节55

1.4.3 适生植物对生态系统中的营养循环的调节56

1.4.4 适生植物对生态系统的稳定性的决定作用58

1.5 植物的喀斯特适生性与喀斯特地区生态修复59

1.5.1 适生植物的筛选配置与植被恢复60

1.5.2 植物的喀斯特适生性与森林经营和管理61

1.5.3 适生植物与喀斯特地区景观构建62

1.5.4 喀斯特适生植物与喀斯特地区的生态经济63

参考文献65

第2章 植物的碳酸酐酶与喀斯特适生性89

2.1 植物碳酸酐酶的测定方法91

2.1.1 碳酸酐酶的测定方法91

2.1.2 利用锑微电极测定植物碳酸酐酶活力的电化学方法93

2.1.3 植物碳酸酐酶活力测定的技术规程105

2.2 喀斯特逆境下植物碳酸酐酶的响应107

2.2.1 碳酸酐酶对脱水的响应108

2.2.2 碳酸酐酶对模拟岩溶干旱的响应113

2.2.3 碳酸酐酶对重碳酸盐的响应125

2.2.4 碳酸酐酶对低磷和低营养的响应129

2.2.5 碳酸酐酶对盐分逆境的响应131

2.3 碳酸酐酶活力与喀斯特适生植物的鉴定133

2.3.1 鉴定原理133

2.3.2 技术规程134

2.3.3 应用实例136

参考文献137

第3章 植物碳酸氢根离子利用能力的检测142

3.1 植物利用无机碳的途径143

3.1.1 植物的二氧化碳同化过程144

3.1.2 植物对碳酸氢根离子的利用154

3.1.3 喀斯特逆境下植物的无机碳利用策略155

3.2 二氧化碳稳定碳同位素组成日平均值的测定157

3.2.1 原理157

3.2.2 技术规程159

3.2.3 应用实例161

3.3 野外生境下植物的碳酸氢根离子利用能力的检测和评判164

3.3.1 原理165

3.3.2 技术规程165

3.3.3 应用实例167

3.4 控制实验下植物的碳酸氢根离子利用能力及总光合同化能力的检测和评判168

3.4.1 原理169

3.4.2 技术规程172

3.4.3 应用实例175

3.5 高效利用碳酸氢根离子植物的快速筛选177

3.5.1 原理178

3.5.2 技术规程178

3.5.3 应用实例180

参考文献184

第4章 植物抗干旱能力的检测189

4.1 喀斯特适生植物水分利用特征191

4.1.1 植物的水分代谢过程192

4.1.2 植物对代谢水的利用197

4.1.3 喀斯特逆境下植物的水分利用策略197

4.2 植物的需水量与抗干旱能力198

4.2.1 植物需水量的确定199

4.2.2 干旱逆境下的植物需水量200

4.2.3 利用指示植物的需水信息确定新型作物需水量201

4.3 叶片紧张度与植物的水分状况208

4.3.1 叶片生理电容与叶片水势209

4.3.2 叶片紧张度216

4.3.3 叶片紧张度测定方法216

4.3.4 利用叶片紧张度反映植物水分状况222

4.4 利用电生理信息快速定量植物固有抗干旱能力的方法227

4.4.1 原理227

4.4.2 技术规程227

4.4.3 应用实例230

4.5 利用叶绿素荧光信息快速定量植物固有抗干旱能力的方法234

4.5.1 原理234

4.5.2 技术规程235

4.5.3 应用实例237

4.6 利用根系分泌的苹果酸特征评估植物抗干旱胁迫能力239

4.6.1 原理239

4.6.2 技术规程241

4.6.3 应用实例245

参考文献246

第5章 植物耐低营养能力的检测255

5.1 喀斯特适生植物的养分利用特征256

5.1.1 植物对氮素的利用256

5.1.2 植物对无机磷的利用258

5.1.3 植物对微量元素的吸收利用259

5.2 植物氮利用能力的检测260

5.2.1 植物耐低铵能力的检测261

5.2.2 植物利用硝酸盐能力的测定265

5.3 植物耐低磷能力的测定268

5.3.1 基于离子吸收动力学特征的植物耐低磷能力的检测268

5.3.2 利用根系分泌有机酸特征检测植物抗缺磷胁迫的能力272

5.3.3 植物固有抗低磷胁迫能力的检测277

5.3.4 利用不同磷水平下铁含量变化特征判定植物的喀斯特适应性281

参考文献286

第6章 植物光呼吸及1,5-二磷酸核酮糖再生能力的检测292

6.1 1,5-二磷酸核酮糖的来龙去脉294

6.1.1 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶／加氧酶的羧化作用295

6.1.2 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶／加氧酶的氧化作用296

6.1.3 核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶／加氧酶对环境的响应和调控298

6.1.4 喀斯特适生植物核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶／加氧酶特征300

6.2 基于光／二氧化碳响应曲线的植物光呼吸份额的检测301

6.2.1 原理302

6.2.2 技术规程302

6.2.3 应用实例305

6.3 植物糖代谢中的糖酵解和磷酸戊糖途径份额的检测307

6.3.1 原理307

6.3.2 技术规程309

6.3.3 应用实例312

6.4 植物光合生长力的检测314

6.4.1 原理315

6.4.2 技术规程315

6.4.3 应用实例319

6.5 植物1,5-二磷酸核酮糖再生能力的检测322

6.5.1 原理323

6.5.2 技术规程324

6.5.3 应用实例327

参考文献330

第7章 室内培养植物的喀斯特适生性评价337

7.1 模拟喀斯特逆境下植物的生长及生理响应338

7.1.1 模拟喀斯特逆境条件的选择338

7.1.2 植物生长和抗逆境能力的在线测定340

7.1.3 生理指标的选择和测定345

7.1.4 不同植物生长及生理对不同逆境的响应差异348

7.2 植物对模拟喀斯特逆境的生理响应与喀斯特适生性评价351

7.2.1 构树和桑树对不同喀斯特逆境的响应351

7.2.2 牵牛花、金银花和爬山虎对不同喀斯特逆境的响应361

7.2.3 麻疯树和枫杨对不同喀斯特逆境的响应383

7.2.4 综合评价389

参考文献391

第8章 自然生境下植物的喀斯特适生性评价400

8.1 乔木树种喀斯特适生性评价402

8.1.1 形态及生态特征402

8.1.2 光合特征405

8.1.3 叶绿素荧光特征416

8.1.4 碳酸酐酶变化特征418

8.1.5 无机碳利用特征和水分利用特征421

8.1.6 综合评价424

8.2 灌木树种喀斯特适生性评价425

8.2.1 形态及生态特征426

8.2.2 光合特征428

8.2.3 叶绿素荧光特征438

8.2.4 碳酸酐酶变化特征439

8.2.5 无机碳利用特征和水分利用特征440

8.2.6 综合评价442

参考文献443